一种用于半导体设备的光学检测装置和检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于半导体设备的光学检测装置，能够监测刻蚀孔的开口尺寸或形貌变化。本发明专利技术光学检测装置包括一个腔体，腔体内包括一个基座，基座上固定有晶圆，晶圆上表面具有刻蚀形成的孔或槽，所述晶圆上方设置有一个参考光源用于发射参考光到所述晶圆，还包括一个接收器用于接收从晶圆上反射的参考光，其特征在于，所述参考光入射到晶圆表面的光束与晶圆平面的夹角小于45度，所述接收器位于参考光源同侧；一个控制器接收并处理所述接收器接收到的光信号。

An optical detection device and detection method for semiconductor equipment

The invention provides an optical detecting device for a semiconductor device, which can monitor the opening size or change of the shape of the etching hole. The optical detection apparatus includes a cavity, the cavity includes a base, a fixed base wafer, the wafer surface is etched to form a hole or slot, the upper part of the wafer is provided with a reference light source for emitting light to the reference wafer, also includes a receiver for receiving from wafer the reflection on the reference light, which is characterized in that the reference angle of light incident onto the surface of the wafer and the wafer plane beam is less than 45 degrees, the receiver is located on the same side reference light source; a controller receives and processes the received optical signal receiver.

【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体设备的光学检测装置和检测方法
本专利技术涉及半导体加工
，尤其涉及一种刻蚀结果的光学检测装置和检测方法。
技术介绍
等离子处理装置被广泛应用于半导体晶圆加工处理流程中，其中等离子刻蚀被用来形成具有特定尺寸的刻蚀通孔(Via)或者刻蚀槽(trench)，这些刻蚀形成的孔或槽需要具有很精确的尺寸结构，如果发生了偏差会导致最终整个半导体器件的性能降低或者彻底报废。在刻蚀工艺调试阶段，经过大量调试获得了最佳的工艺参数，在这种最佳工艺参数下能够获得所需要的刻蚀孔结构，其中关键尺寸(criticaldimension)和刻蚀孔侧壁形貌(profile)是其中最重要的两个反应刻蚀孔结构的参考数据。同样的刻蚀设备采用同样的刻蚀工艺对大量晶圆进行长期刻蚀过程中，由于各种环境因素如污染物沉积、温度偏移、硬件变形等均会使得刻蚀结果会发生偏移，偏移数值达到一定程度后，关键尺寸或侧壁形貌发生的变化量达到一个临界值，使得刻蚀形成的结构无法达到其功能设计要求，整个晶圆上的半导体器件无法正常工作。但是现阶段的关键尺寸已经达到了纳米级，常见的有14-45nm，在这么微小的尺度下，很难检测晶圆上的刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于半导体设备的光学检测装置，所述光学检测装置包括一个腔体，腔体内包括一个基座，基座上固定有晶圆，晶圆上表面具有刻蚀形成的孔或槽，所述晶圆上方设置有一个参考光源用于发射参考光到所述晶圆，还包括一个接收器用于接收从晶圆上反射的参考光，其特征在于，所述参考光入射到晶圆表面的光束与晶圆平面的夹角小于60度，所述接收器位于参考光源的入射侧，所述接收器与晶圆平面的夹角为15‑50度；一个控制器接收并处理所述接收器接收到的光信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体设备的光学检测装置，所述光学检测装置包括一个腔体，腔体内包括一个基座，基座上固定有晶圆，晶圆上表面具有刻蚀形成的孔或槽，所述晶圆上方设置有一个参考光源用于发射参考光到所述晶圆，还包括一个接收器用于接收从晶圆上反射的参考光，其特征在于，所述参考光入射到晶圆表面的光束与晶圆平面的夹角小于60度，所述接收器位于参考光源的入射侧，所述接收器与晶圆平面的夹角为15-50度；一个控制器接收并处理所述接收器接收到的光信号。2.如权利要求1所述的用于半导体设备的光学检测装置，其特征在于，所述腔体选自半导体设备中的传输腔、真空锁之一。3.如权利要求1所述的用于半导体设备的光学检测装置，其特征在于，所述刻蚀形成的孔或槽的开口尺寸小于100nm。4.如权利要求1所述的用于半导体设备的光学检测装置，其特征在于，所述接收器位于参考光源下方或侧面。5.如权利要求1所述的用于半导体设备的光学检测装置，其特征在于，还可以包括一个第二接收器位于所述参考光源入射侧，所述两个接收器用于接收晶圆上孔或槽反射的不同角度的光线。6.一种用于半导体设备光学检测的方法，利用权利要求1所述的光学检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，杜冰洁，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31